- สังเคราะห์
- โครงสร้าง
- คุณสมบัติ
- sphingosine
- อนุพันธ์ของ Sphingosine (sphingosine 1-phosphate)
- โรคที่เกิดจากการขาดสฟิงโกซีน
- lipogranulomatosis ของ Farber หรือโรค Farber
- อ้างอิง
สฟิงโกซีนเป็นอะมิโนแอลกอฮอล์ที่ซับซ้อนที่มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากเป็นส่วนประกอบของสารตั้งต้นของสฟิงโกลิปิดโดยทั่วไป ฟอสโฟลิปิดที่ซับซ้อนหรือสฟิงโกลิปิดที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือสฟิงโกไมเอลินและไกลโคสฟิงโคลิปิด สิ่งเหล่านี้ทำหน้าที่เฉพาะในการรักษาโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาททำให้สามารถทำหน้าที่ได้
sphingolipids ทั้งหมดมีเหมือนกันที่เกิดขึ้นด้วยสารฐานเดียวกันคือเซราไมด์ซึ่งประกอบด้วย sphingosine และ Acetyl CoA ดังนั้นจึงเรียกว่า N-acylphingosine
โครงสร้างทางเคมีของ sphingosine
ในบรรดาฟอสโฟลิปิดที่ซับซ้อนนั้นสฟิงโกไมเอลินเป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดและมีอยู่มากมายในสมองและเนื้อเยื่อประสาท ส่วนใหญ่พบเป็นส่วนประกอบของปลอกไมอีลินที่หุ้มเส้นประสาท
ในขณะที่ไกลโคสฟิงโคลิปิดเป็นสฟิงโคลิปิดที่มีกลูโคส สิ่งที่โดดเด่นที่สุด ได้แก่ cerebrosides (galactocerebroside และ glucocerebroside) และ gangliosides ส่วนหลังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการส่งกระแสประสาทเนื่องจากเป็นส่วนปลายประสาท
นอกจากนี้ยังพบอื่น ๆ เช่น globosides และ sulphates ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มพลาสมาของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดซึ่งมีความสำคัญในฐานะตัวรับเยื่อหุ้มเซลล์
สังเคราะห์
sphingosine อะมิโนแอลกอฮอล์ถูกสังเคราะห์ในร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม กระบวนการสังเคราะห์เกิดขึ้นดังนี้:
กรดอะมิโนซีรีนเมื่อเปิดใช้งานโดยการจับกับไพริดอกซัลฟอสเฟตต่อหน้าแมงกานีสไอออนจะจับกับ palmitoyl-CoA เพื่อสร้าง 3-ketosphinganine ปฏิกิริยานี้เผยแพร่ CO 2
Sphingosine เกิดขึ้นหลังจากการลดสองขั้นตอน ประการแรกเกี่ยวข้องกับเอนไซม์ 3-ketosphinganine reductase ปฏิกิริยานี้ใช้ NADPH เป็นผู้บริจาค H +สร้าง dihydrosphingosine
ในขั้นตอนที่สองเอนไซม์ sphinganine reductase ทำหน้าที่โดยการมีส่วนร่วมของ flavoprotein ซึ่งได้รับ sphingosine
ในทางกลับกัน sphingosine สามารถสังเคราะห์ได้โดย sphingolipid catabolism ตัวอย่างเช่นเมื่อ sphingomyelin ถูกไฮโดรไลซ์กรดไขมันกรดฟอสฟอริกโคลีนและสฟิงโกซีนจะถูกสร้างขึ้น
โครงสร้าง
ชื่อทางเคมีของ sphingosine amino alcohol คือ 2-amino-4-octadecene-1,3-diol โครงสร้างทางเคมีสามารถอธิบายได้ว่าเป็นโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบด้วยคาร์บอนทั้งหมด 18 ชนิดโดยมีหมู่อะมิโนและแอลกอฮอล์
คุณสมบัติ
sphingosine
ภายใต้สภาวะปกติ sphingosine ที่ผลิตโดย catabolism ของ sphingolipids จะถูกนำกลับมาใช้เพื่อการต่ออายุและการสร้าง sphingolipids ใหม่
Sphingosine มีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการควบคุมการเผาผลาญของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางการส่งสัญญาณของไขมันในฐานะสื่อกลางนอกเซลล์ที่ทำหน้าที่ในโปรตีนไคเนส C ซึ่งควบคุมเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตและการตายของเซลล์
นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสารตัวที่สองภายในเซลล์ สารนี้สามารถหยุดวงจรของเซลล์กระตุ้นให้เซลล์ตั้งโปรแกรมการตายของเซลล์หรือการตายของเซลล์
เนื่องจากฟังก์ชั่นนี้ได้สร้างความสนใจให้กับนักวิจัยในการบำบัดโรคมะเร็งร่วมกับเนื้องอกเนื้อร้ายปัจจัยα
การเพิ่มขึ้นของการย่อยสลายของ sphingomyelins ทำให้เกิดการสะสมของ sphinganine และ sphingosine (sphingoid base) สารเหล่านี้ในความเข้มข้นสูงจะขัดขวางการทำงานที่เหมาะสมของเยื่อหุ้มเซลล์
การสะสมของสฟิงโกซีนนี้อาจเกิดขึ้นได้ในกรณีที่เป็นพิษเนื่องจากการบริโภคธัญพืชที่ปนเปื้อนฟูโมนิซินซึ่งเป็นสารพิษจากเชื้อราชนิดหนึ่งที่เกิดจากเชื้อราในสกุล Fusarium ในระหว่างการเก็บรักษา
Fumonisin ยับยั้งเอนไซม์ ceramide synthetase ซึ่งเป็นผลให้ไม่สามารถสร้าง ceramide (N-acyl sphingosine) ได้
ในทางกลับกันก็ไม่อนุญาตให้มีการสังเคราะห์ sphingomyelin ดังนั้น sphingosine ร่วมกับ sphinganine จึงเข้มข้นเกินไปทำให้เกิดผลเสีย
อนุพันธ์ของ Sphingosine (sphingosine 1-phosphate)
จากการฟอสโฟรีเลชันของสฟิงโกซีนโดยเอนไซม์สองชนิด (sphingosine kinase 1 และ sphingosine kinase 2) จะเกิดอนุพันธ์ที่เรียกว่า sphingosine 1-phosphate
Sphingosine 1-phosphate มีผลตรงกันข้ามกับสารตั้งต้น ช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ (mitogenic) แม้กระทั่งการป้องกันการตายของยาบางชนิดที่ใช้ในการรักษาโรคมะเร็งนั่นคือการออกฤทธิ์ของมันคือ antiapoptotic
พบสารนี้ในความเข้มข้นสูงในกระบวนการร้ายและเนื้อเยื่อเนื้องอกต่างๆ นอกจากนี้ยังมีการแสดงออกที่เกินจริงของตัวรับของสารลิพิดนี้
ในทางกลับกัน sphingosine 1-phosphate ร่วมกับ ceramide 1-phosphate ทำหน้าที่ในการควบคุมเซลล์ภูมิคุ้มกันโดยจับกับตัวรับเฉพาะที่มีอยู่ในเซลล์ดังกล่าว
Lymphocytes นำเสนอตัวรับประเภทนี้โดยเฉพาะซึ่งถูกดึงดูดโดยการมี sphingosine 1-phosphate ในลักษณะที่ลิมโฟไซต์ออกจากต่อมน้ำเหลืองจะส่งผ่านไปยังน้ำเหลืองและต่อไปยังการไหลเวียน
จากนั้นพวกเขาจะกระจุกตัวอยู่ในสถานที่ที่มีการสังเคราะห์ sphingolipid และนี่คือวิธีที่พวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการอักเสบ
เมื่อลิมโฟไซต์จับกับสารผ่านตัวรับและกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองของเซลล์พวกมันจะทำให้ตัวรับอยู่ภายในไม่ว่าจะรีไซเคิลหรือทำลายมัน
การกระทำนี้ถูกสังเกตโดยนักวิจัยซึ่งได้พัฒนาสารที่คล้ายกับ sphingosine 1-phosphate เพื่อครอบครองตัวรับที่เฉพาะเจาะจงเพื่อกระตุ้นการสร้างภายในและการทำลายตัวรับโดยไม่ก่อให้เกิดการกระตุ้นของเซลล์และทำให้การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันลดลง
สารประเภทนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันในโรคภูมิต้านตนเองเช่นโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อม
โรคที่เกิดจากการขาดสฟิงโกซีน
lipogranulomatosis ของ Farber หรือโรค Farber
นี่เป็นโรคทางพันธุกรรมแบบถอยโดยอัตโนมัติที่หายากมากโดยมีรายงานผู้ป่วยเพียง 80 รายทั่วโลก
สาเหตุของโรคคือการกลายพันธุ์ในยีน ASAH1 ซึ่งเป็นรหัสของเอนไซม์ไลโซโซมแอซิด ceramidase เอนไซม์นี้มีหน้าที่ในการไฮโดรไลซิงเซราไมด์และเปลี่ยนเป็นสฟิงโกซีนและกรดไขมัน
การขาดเอนไซม์ทำให้เกิดการสะสมของเซราไมด์ซึ่งเป็นความบกพร่องที่แสดงออกในช่วงเดือนแรกของชีวิต (3 - 6 เดือน) โรคนี้ไม่ได้แสดงออกมาในลักษณะเดียวกันในทุกคนที่ได้รับผลกระทบโดยมีผู้ป่วยที่ไม่รุนแรงปานกลางและรุนแรง
ผู้ป่วยที่ไม่รุนแรงจะมีอายุขัยยืนยาวขึ้นและสามารถเข้าถึงวัยรุ่นและแม้กระทั่งวัยผู้ใหญ่ได้ แต่รูปแบบที่รุนแรงมักเป็นอันตรายถึงชีวิตในช่วงเริ่มต้นของชีวิต
อาการทางคลินิกที่พบบ่อยที่สุดของโรค ได้แก่ อาการเสียงแหบอย่างรุนแรงเนื่องจากการมีส่วนร่วมในกล่องเสียงซึ่งอาจนำไปสู่ความพิการทางสมองอันเนื่องมาจากการอักเสบของเส้นเสียงผิวหนังอักเสบการผิดรูปของโครงกระดูกความเจ็บปวดการอักเสบอัมพาตความเสื่อมของระบบประสาทหรือภาวะปัญญาอ่อน
ในกรณีที่รุนแรงอาจเกิดร่วมกับ hydrops fetalis, hepatosplenomegaly, ความเกียจคร้านและการแทรกซึมของ granulomatous ในปอดและอวัยวะของระบบ reticuloendothelial เช่นม้ามและตับซึ่งมีอายุขัยสั้นมาก
สำหรับกรณีที่มีอายุขัยยืนยาวขึ้นไม่มีการรักษาเฉพาะเจาะจงจะรักษาเฉพาะอาการเท่านั้น
อ้างอิง
- Torres-Sánchez L, López-Carrillo L. การบริโภคฟูโมนิซินและความเสียหายต่อสุขภาพของมนุษย์ สาธารณสุข Mex. 2010 52 (5): 461-467. มีจำหน่ายที่: scielo.org
- Baumruker T, Bornancin F, Billich A. บทบาทของ sphingosine และ ceramide kinases ในการตอบสนองต่อการอักเสบ อิมมูโนลเล็ต. 2005 96 (2): 175-85
- Ponnusamy S, Meyers-Needham M, Senkal CE และอื่น ๆ Sphingolipids และมะเร็ง: เซราไมด์และสฟิงโกซีน -1- ฟอสเฟตในการควบคุมการตายของเซลล์และการดื้อยา อนาคต Oncol 2010 6 (10): 1603-24.
- บาซัว - วาเลนติเอส; Garcia-Sainz A. Sphingosine 1-phosphate และตัวรับ S1P1: ตัวควบคุมการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน Fac. Med. (Mex.), 2555; 55 (6): 53-57 มีจำหน่ายใน Scielo องค์กร
- Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. (1992). ชีวเคมีของฮาร์เปอร์ 12 THฉบับบรรณาธิการโมเดิร์นคู่มือการใช้งาน DF เม็กซิโก